控制船舶大氣污染氣體排放的政策措施及實踐

彭傳圣　喬冰

【摘 要】 在分析船舶大氣污染氣體排放對區域空氣質量的影響的基礎上，介紹國際有效控制船舶廢氣排放的相關政策措施，根據不同措施的性質分為國際強制性措施、局部強制性措施和激勵性措施，并分析比較不同性質措施的特點和效果，得出國家、地區或者港口在選擇控制船舶排放的政策效果時，需要充分考慮各種因素，確定政策類型、政策涉及的區域范圍和實施時間。

【關鍵詞】 船舶排放；空氣污染；排放控制區；強制；激勵

當前，我國以臭氧、細顆粒物（PM2.5）和酸雨為特征的區域性復合型大氣污染問題日益突出，區域內空氣重污染現象大范圍同時出現的頻次日益增多，嚴重制約著社會經濟的可持續發展，甚至威脅到人類的健康，治理大氣污染刻不容緩。為此，2013年9月國務院發布了《大氣污染防治行動計劃》，加大空氣污染治理力度。

2012年，我國內河和沿海運輸完成貨物周轉量分別達到億t€穔m和億t€穔m，承運我國國際貿易進出口貨物運輸的國際航行船舶逾15萬艘次。我國內河和沿海船舶活動量大，船舶排放的污染物中包含多種大氣污染物，對我國沿河和沿海區域的空氣污染不容忽視。

從控制相關區域內船舶大氣污染氣體排放著手，制定并實施相關政策，以減少區域空氣質量的影響是可選擇利用的方法。本文介紹國際相關政策措施以供我國借鑒，通過選擇合適的政策類型、政策涉及的區域范圍和實施時間等方法，改善我國沿河和沿海區域的空氣質量。

1 船舶廢氣排放對區域空氣質量的 影響

船舶排放的主要污染物有硫氧化物、氮氧化物和PM2.5。硫氧化物主要是燃料中所含硫的燃燒產物，其中的二氧化硫容易氧化形成酸雨危害人類，船舶硫氧化物排放主要取決于柴油機所使用的燃料油中的含硫量；氮氧化物由化石燃料與空氣在高溫燃燒時產生，不僅危害人體健康，而且是破壞環境、形成酸雨和光化學煙霧的重要物質；PM2.5主要來自化石燃料的燃燒物、揮發性有機物等，船舶排放的一部分氣體發生化學反應也會轉化成PM2.5。

鑒于船舶排放對空氣環境的影響，國際海事組織（IMO）海洋環境保護委員會（MEPC）早在1988年就正式開展防止船舶造成大氣污染議題的研討及審議工作，將《國際防止船舶造成污染公約》（《MARPOL 73/78公約》）1997年議定書進行修訂，通過了附則Ⅵ《防止船舶造成大氣污染規則》，該附則已于2005年5月19日正式生效。

在水運活動集中的區域，特別是大型港口城市，船舶排放對當地空氣污染的影響較大。發達國家或地區對此進行量化研究。美國南加州大學利用量化分析模型，分析了南加州空氣盆地船舶廢氣排放對周邊環境的二氧化氮、二氧化硫、臭氧和顆粒物濃度的影響。以洛杉磯中心區為例，船舶廢氣排放導致二氧化氮、二氧化硫的24 h平均濃度分別增加了7.4 g/L和0.3 g/L；1 h和8 h臭氧濃度峰值分別增加了4.5 g/L和7.9 g/L；硝酸鹽和硫酸鹽的平均濃度分別增加3.7 g/m3和0.1 g/m3；此外，如未來對船舶廢氣排放不加控制，預測2020年船舶廢氣排放將成為該地區最大的空氣污染源。[1] 南加州研究機構在南加州范圍內布置10個監測站，研究南加州空氣盆地船舶排放的PM2.5對該地區空氣質量的影響。研究結果表明，隨著監測站與洛杉磯港和長灘港距離的增加，船舶廢氣對空氣質量的影響隨之減少，船舶排放的PM2.5占距離港口最近監測站的PM2.5比重達到8.8%，而占距離港口80 km的內陸監測站的PM2.5比重則下降為1.4%。[2]

我國香港特區環保署發布的《2011年香港排放清單報告》顯示，2011年香港港口船舶排放的硫氧化物、氮氧化物和PM10分別占總排放量的54%、33%和37%，均是香港相應污染物的最大排放源。上海市環境監測中心等單位所做的研究結果表明，2010年上海港船舶排放的可吸入顆粒物為0.46萬t，細顆粒物為0.37萬t，柴油顆粒物為0.44萬t，氮氧化物為5.73萬t，硫氧化物為3.54萬t，一氧化碳為0.49萬t，其中，二氧化硫、氮氧化物和PM2.5對上海市空氣質量的影響最為顯著，分別占排放總量的12.0%、9.0%和5.3%。[3]

目前，我國并沒有將船舶廢氣排放納入污染物排放統計的范疇，國務院發布的《大氣污染防治行動計劃》中也只是提到“開展工程機械等非道路移動機械和船舶的污染控制”的原則性要求，并沒有配套計劃。隨著未來大氣污染防治的深入，控制船舶廢氣排放將成為我國特別是沿河和沿海港口城市要面對的一大挑戰。

2 國際控制船舶廢氣排放的政策措施

控制船舶廢氣排放除要求船舶采用配備岸電裝置靠港使用岸電[4]、安裝柴油機顆粒過濾器、廢氣循環系統或選擇性催化還原系統等減排技術手段以及諸如IMO強制實施的船舶能效指數（EEDI）標準、船舶能效管理計劃（SEEMP）等減排管理措施以外，在一定區域范圍內，從控制船舶大氣污染排放著手，制定并實施強制性的廢氣排放政策是有效控制船舶廢氣排放的措施。

2.1 廢氣排放控制區及排放控制要求

目前，波羅的海區域和北海區域的硫氧化物排放控制區，北美區域的硫氧化物、氮氧化物和顆粒物質排放控制區已經正式啟用。

2.1.1 廢氣排放控制區

在《MARPOL 73/78公約》附則Ⅵ中，除要求船舶使用的任何燃油中硫含量不得超過4.5%外，還將波羅的海區域指定為硫氧化物排放控制區，要求處于硫氧化物排放控制區的船舶使用的燃油中硫含量不得超過1.5%。按照《MARPOL 73/78公約》1997年議定書的規定，波羅的海硫氧化物排放控制區于2006年5月19日正式啟用。按照經歐盟第2005/33/EC號法令修正的1999/32/EC號法令，2006年8月11日才開始執行波羅的海硫氧化物排放控制區船舶使用燃油中硫含量以1.5%為上限的控制要求。

2005年7月舉行的MEPC第53次會議，通過了經修訂的《MARPOL 73/78公約》附則Ⅵ，增加北海區域為硫氧化物排放控制區，于2007年11月22日正式啟用。按照經歐盟第2005/33/EC號法令修正的1999/32/EC號法令，北海區域成為硫氧化物排放控制區的日期被提前到了2007年8月11日。

2010年3月舉行的MEPC第60次會議，通過了經修訂的《MARPOL 73/78公約》附則Ⅵ，增加北美區域為排放控制區，并于2012年8月1日正式啟用。

2.1.2 排放控制要求

2008年10月舉行的MEPC第58次會議，通過了經修訂的《MARPOL 73/78公約》附則Ⅵ，進一步明確排放控制區是指采用特殊強制措施防止、減少和控制船舶排放硫氧化物、氮氧化物、顆粒物或上述3種污染物，以便減少對船員健康或環境不利影響的區域。

附則Ⅵ關于船舶氮氧化物排放控制標準分為3個階段（見圖1）。2000年1月1日―2010年12月31日期間建造的船舶所安裝的船用柴油機應滿足第1階段標準，否則應禁止使用；2011年1月1日―2015年12月31日期間建造的船舶所安裝的船用柴油機應滿足第2階段標準，否則應禁止使用；2016年1月1日以后建造的船舶所安裝的船用柴油機應滿足第3階段標準，否則應禁止使用，其中，排放控制區內航行船舶的柴油機應滿足第3階段標準，排放控制區之外航行船舶的柴油機應滿足第2階段標準。

附則Ⅵ將排放控制區進行內外區分，并規定了船舶使用燃油中硫含量的上限控制要求（見圖2）。此外，要求2018年前完成全球燃油市場供需狀況評估，確定在非排放控制區域是否將船舶使用燃油中硫含量0.5%上限的標準調整到2025年1月1日實施。

2.2 強制靠港船舶減排的措施

目前，歐盟實施了強制靠港船舶使用低硫燃油的減排措施。從2010年1月1日起，在歐盟港口停泊（包括錨泊、系浮筒、碼頭靠泊）超過2 h的船舶不得使用硫含量超過0.1%的燃油（該要求不適用于停掉所有機器而使用岸電的船舶）；船舶靠泊后應盡早轉換為低硫燃油（硫含量不超過0.1%），船舶開航前應盡量推遲切換為高硫燃油；燃油轉換操作應記錄在航行日志上。

美國加州于2014年1月1日實施強制靠港船舶使用岸電的減排措施。基于港口空氣污染物大多來自船舶在港口航行、靠港和離港操作以及靠港作業時的特點，為進一步減少船舶污染物排放，美國除了通過設立北美排放控制區控制船舶在沿海航行活動中的廢氣排放外，經濟發達、空氣質量要求高的加州對于靠港船舶還提出更高的控制廢氣排放要求。

加州法典第17篇第1節第7.5分節第93118.3小節“靠泊加利福尼亞港口遠洋船舶應用的輔助柴油引擎的有毒空氣污染物控制”中強制要求從2014年1月1日起，掛靠加州港口的集裝箱船（船公司船舶年掛靠加州港口25次以上）、郵船（船公司船舶年掛靠加州港口5次以上）和冷藏貨物運輸船靠泊期間必須不斷加大關閉引擎和使用岸電的比例。法律規定，各船公司掛靠每一個加州港口的船舶使用岸電的掛靠次數占其在該港口總掛靠次數的比例在2014―2016年期間應達到50%，2017―2019年期間達到70%，2020年之后達到80%。如果船公司掛靠船舶不能滿足上述要求，每次停靠將根據情況罰款～美元。

2.3 激勵船舶在港區減排的措施

為改善環境質量，一些航運發達的地區或者港口采取了激勵船舶在港區減排的措施，如美國長灘港、新加坡和我國香港特區等。

2.3.1 長灘港“綠旗計劃”

鑒于船舶低速航行有利于減少大氣排放，自2006年1月1日起，長灘港開始實施一項船公司自愿參加的降低船舶航行速度的“綠旗計劃”，鼓勵船舶在靠近海岸20 n mile的范圍內將航行速度降到12 kn以下。作為對船公司參與“綠旗計劃”、重視環境保護的回報，長灘港將減收這些船公司船舶的港口費。

長灘港以費爾曼角（Point Fermin）燈塔為中心、半徑20 n mile（2009年擴大到40 n mile）的半圓海域為參加“綠旗計劃”船舶自愿降低航行速度的區域范圍，由美國南加州海事交換中心負責檢測并記錄在此范圍內船舶的航行速度，并以12個月為時間單位，統計船舶執行“綠旗計劃”的情況。如果掛靠長灘港的船舶在12個月內100%地執行“綠旗計劃”，將獲得綠旗作為環保成就獎；如果在12個月內船公司執行“綠旗計劃”的船舶比例達到90%，則未來一年內的港口費將減收15%。2012年，掛靠長灘港的船舶中，83%以上的船舶在距離港口40 n mile范圍內實施減速航行；接近96%的船舶在距離港口20 n mile范圍內實施減速航行。

截至2012年底，200多家船公司獲得減免港口費的獎勵，同時與港口運作相關的柴油污染物排放量減少了75%。

2.3.2 新加坡“綠色海港計劃”

為鼓勵本地船務業采用潔凈能源，減少碳排放量以保護環境，2011年新加坡海事和港務管理局宣布推行“新加坡綠化海事計劃”。“綠色海港計劃”是“新加坡綠化海事計劃”的3個組成部分之一。

“綠色海港計劃”針對在新加坡海港停靠的船舶實施，規定船舶在海港內采用被認可的減排科技或改用低硫燃油，符合《MARPOL 73/78公約》附則Ⅵ所規定的標準，則減收其15%的港口費。

2.3.3 我國香港特區《乘風約章》

2011年共有18家遠洋船公司簽署了《乘風約章》，承諾2年內在香港港掛靠遠洋船舶在靠港時盡可能換用低硫燃油（硫含量不高于0.5%的燃料油）。2011年共有艘次遠洋船舶在香港港靠港時換用低硫燃油，占全年掛靠香港港遠洋船舶總艘次的11%，減少約890 t的二氧化硫排放。

在《乘風約章》2年有效期期滿之時，在成員的共同推動下，為延續《乘風約章》的實施對香港空氣質量改善的有利影響，香港特區政府在2012年2月發布的《2012―2013年度財政預算案》中，建議對在香港港靠港時換用硫含量不高于0.5%低硫燃油的遠洋船舶，減免一半的港口設施及燈標費，并將此稱為“泊岸換油計劃”。

3 控制船舶廢氣排放政策措施的比較

上述在發達地區、國家或者港口實施的區域船舶廢氣排放控制政策措施可以歸納為以下3類：（1）建立排放控制區是通過政府間或IMO機制實施的，屬于國際強制性措施；（2）歐盟強制靠港船舶使用低硫燃油和美國加州強制靠港船舶使用岸電是通過政府組織或者地方政府的機制實施的，屬于局部強制性措施；（3）以地方利益換取區域內船舶減排效果的措施，屬于激勵性措施。

不同政策措施的特點，其效果也不盡相同，比較結果見表1。表中“準備難度”指實施相關政策措施的準備工作困難程度，包括政策制定、審查和頒布程序，配套保障措施到位等的人力、財力、物力和時間投入的需求。

從“準備難度”角度看，激勵性政策措施涵蓋區域范圍小，涉及船舶范圍有限，船公司可以不執行更加嚴格的排放控制要求，政策制定、審查和頒布程序比較容易；局部強制性政策措施涵蓋國家或地區范圍增加，涉及船舶范圍增加，具有強制性，在政策制定、審查和頒布程序方面難度有所增加；制定、審查和頒布實施國際強制性政策措施最為困難，按照《MARPOL 73/78公約》及其附則Ⅵ的要求，證實有防止、減少和控制船舶排放硫氧化物、氮氧化物、顆粒物或者上述3種污染物造成空氣污染的需要，IMO才會考慮設立排放控制區。設立排放控制區需要經過提出建議和評估通過2個程序。

設立排放控制區需要由1個或者多個《MARPOL 73/78公約》簽約國向IMO提出建議，如果2個或更多的簽約國對某一特定區域有共同關注，這些簽約國應起草1份互相協調的建議。建議內容包括：

（1）1份船舶廢氣排放控制適用區域的明確描述和1張標有該區域位置的參考海圖；

（2）控制船舶廢氣排放的類型建議，可以是硫氧化物、氮氧化物、顆粒物或者上述3種污染物；

（3）1份受到船舶廢氣排放威脅的人口和環境區域的說明；

（4）在所建議的排放控制區內，船舶排放對周邊環境空氣污染和環境不利影響的評估報告，評估內容包括船舶排放對居民健康和環境影響的描述；

（5）所建議的排放控制區和受到威脅的人口、環境區域內有關氣象條件的相關資料；

（6）所建議的排放控制區內船舶航行狀況，包括船舶航行的模式和密度；

（7）1份建議提案國（一國或多國）對危及所建議的排放控制區的陸上硫氧化物、氮氧化物或顆粒物排放源影響所采取的控制措施以及按照排放控制區的硫氧化物、氮氧化物或顆粒物控制要求采取協同措施的說明；

（8）與陸上控制措施相比較，減少船舶排放的相對成本以及與國際貿易相關的航運經濟影響的說明。

4 結 語

國家、地區或者港口對于控制船舶廢氣排放政策措施的選擇，應充分考慮改善區域環境和提高空氣質量的需要、政策準備的難度和時間要求、政策實施的監督體制及機制建設的障礙以及監督成本的增加對于國際貿易和航運的影響以及本地航運企業對于成本增加的承受能力等因素，從而確定相應的政策類型、政策涉及的區域范圍和實施時間。

參考文獻：

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[3] 伏晴艷，沈寅，張健.上海港船舶大氣污染物排放清單研究[J].安全與環境學報，2012（5）：57-64.

[4] 彭傳圣.靠港船舶使用岸電技術的推廣應用[J].港口裝卸，2012（6）：1-5.